(57)【要約】【課題】  事前にマーキングされた欠陥部をより確実に検索する。【解決手段】  原料紙の欠陥部に金属含有インキを付着させてマーキングし、当該金属含有インキの電磁的性質を利用して金属性マーク材が付着したマーク部位を検索する。【選択図】      図１
2005300258.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非金属からなるシート状材料の特定部位に金属性マーク材を付着させるマーク手段と、
前記金属製マーク材の電磁的性質に基づいて前記金属性マーク材が付着したマーク部位を検索するマーク検索手段と
を具備することを特徴とする検索装置。
【請求項２】
マーク検索手段は金属検出器であることを特徴とする請求項１記載の検索装置。
【請求項３】
金属性マーク材は金属含有インキであることを特徴とする請求項１または２記載の検索装置。
【請求項４】
金属性マーク材は金属含有ラベルであることを特徴とする請求項１または２記載の検索装置。
【請求項５】
シート状材料は紙であることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の検索装置。
【請求項６】
請求項１〜５いずれかに記載の検索装置と、
シート状材料の欠陥部を特定部位として検出する欠陥検出手段と、
前記検索装置の検索結果に基づいてマーク部位を除去する除去手段と
を具備することを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項７】
シート状材料を金属含有テープを用いて繋ぎ合せて加工用材料を作成する加工用材料作成手段と、
金属含有テープの電磁的性質に基づいて当該金属含有テープが付着したテープ部位を欠陥部として検索するテープ検索手段と、
該テープ検索手段の検索結果に基づいてテープ部位を除去する除去手段と
を具備することを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項８】
シート状材料は紙であることを特徴とする請求項７記載の欠陥検査装置。
【請求項９】
非金属からなるシート状材料の特定部位に金属性マーク材を付着させるマーク工程と、
前記金属性マーク材の電磁的性質に基づいて前記金属性マーク材が付着したマーク部位を検索するマーク検索工程と
を有することを特徴とする検索方法。
【請求項１０】
マーク検索工程では金属検出器を用いて金属性マーク材を検索することを特徴とする請求項９記載の検索方法。
【請求項１１】
金属性マーク材は、金属含有インキであることを特徴とする請求項９または１０記載の検索方法。
【請求項１２】
金属性マーク材は、金属含有ラベルであることを特徴とする請求項９または１０記載の検索方法。
【請求項１３】
シート状材料は紙であることを特徴とする請求項９〜１２いずれかに記載の検索方法。
【請求項１４】
シート状材料の欠陥部を特定部位として検出する欠陥検出工程と、
請求項９〜１３いずれかの検索方法を用いてマーク部位を除去対象部位として検索する除去対象部位検索工程と、
該除去対象部位検索工程の検索結果に基づいて除去対象部位を除去する除去工程と
を有することを特徴とする欠陥検査方法。
【請求項１５】
シート状材料を金属含有テープを用いて繋ぎ合せて加工用材料を作成する加工用材料作成工程と、
金属含有テープの電磁的性質に基づいて当該金属含有テープが付着したテープ部位を検索するテープ検索工程と、
該テープ検索工程の検索結果に基づいてテープ部位を除去する除去工程と
を有することを特徴とする欠陥検査方法。
【請求項１６】
シート状材料は紙であることを特徴とする請求項１５記載の欠陥検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検索装置及び方法並びに欠陥検査装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シート状材料の1つである紙の製造工程では、例えば下記の非特許文献に開示されているように欠点検出システムを用いることにより製造された紙の欠点検出が行われている。この欠点検出システムは、カメラで撮影した製品画像に基づいて紙の穴やシワ等の不良個所を品質上問題となる欠陥部として検出するものである。
【０００３】
紙の製造工程では、抄紙機から出力された原料紙をワインダーでロール紙として巻き取る過程で、上記欠点検出システムで検出した欠陥部に例えばマーキング装置を用いてカラーマーキング（欠陥部マーク）を施すと共に当該欠陥部マークを施した欠陥部の位置を欠陥位置情報として記憶装置に記憶させる。そして、上記ロール紙をアンワインダーを用いて巻き戻す過程で、欠陥位置情報に基づくタイミング管理により欠陥部マークの位置で紙の巻き戻しを停止させて欠陥部を切断・除去している。
【非特許文献１】論文「谷口哲、”ＵＬＭＡ ＮＴiデジタルカメラによるシート欠点検出システム”、テックタイムス、紙パルプ技術タイムス、2001年2月号、第44巻第2号。P.15-21」
【非特許文献２】論文「児玉厚、”横河のオンライン欠陥検出システム（Web Imaging Solution）”、紙パルプ技術協会、平成15年度紙パルプ技術協会年次大会講演要旨集、C-1、p.365-375」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来技術では、欠点検出時に取得した欠陥位置情報に基づくタイミング管理によりアンワインダーの巻き戻し停止位置を設定しているので、ワインダーの巻取り誤差やアンワインダーの巻き戻し誤差等が原因となって、紙の巻き戻しを欠陥部マークの位置で正確に停止させることができず、この結果として欠陥部を確実に除去できないという問題がある。
【０００５】
また、家庭用ペーパータオルやティシュ等の紙加工製品は高速生産ラインで製造されるが、このような高速生産ラインでは原料紙の欠点検出をしてから裁断して箱詰めあるいは袋詰め等の加工製品化するまでの各工程が連続工程になっているため、欠点検出に基づく欠陥部の除去は、加工製品化が終了した後工程で行うことになる。
【０００６】
しかしながら、このような高速生産ラインにおいて欠陥位置情報に基づくタイミング管理により欠陥部を内包する加工製品（欠陥品）を除去しようとした場合には、欠点検出時から多数の工程を経た時点で欠陥品を除去することになるのでタイミング誤差が大きくなる。したがって、このタイミング誤差を加味することにより、欠陥品だけではなく当該欠陥品の前後の正常品をも含めて除去することが行われるが、この結果、製造ロスが増大するという問題がある。なお、このような高速生産ラインにおいて、欠陥品の除去精度を高めるためにライン速度を落とすことが容易に考えられるが、この場合には紙加工製品の生産効率が低下するので好ましくない。
【０００７】
さらに、ティシュ等の紙加工製品の製造においては、原料紙を特定色のカラーテープで繋ぎ合わせることにより規定長の加工用ロール原紙を作成することが行われているが、加工用ロール原紙の上記カラーテープが貼られた部位（テープ部位）は上述した原料紙の不良個所と同様に品質上問題となる欠陥部であるため、カラーテープの視覚的な性質を利用することにより加工製品化後に欠陥品として除去している。このようなテープ部位の除去においては、ライン速度を一時的に落とすことが行われており、これによって紙加工製品の生産効率が低下するという問題がある。
【０００８】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、以下の点を目的とするものである。
（１）事前にマーキングされた欠陥部等の特定部位をより確実に検索する。
（２）事前にマーキングされた欠陥部をより確実に除去する。
（３）高速生産ラインにおける欠陥部の除去に起因する製造ロスを低減する。
（４）生産効率を低下させることなく欠陥部の除去に起因する製造ロスを低減する。
（５）製品が紙やビニール等で包装された状態においても欠陥部の有無を判定する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明では、非金属からなるシート状材料の特定部位に金属性マーク材を付着させてマーキングし、金属製マーク材の電磁的性質に基づいて当該金属性マーク材が付着したマーク部位を検索する、という解決手段を採用する。
【発明の効果】
【００１０】
このような解決手段を採用する本発明によれば、以下のような効果を奏する。
（１）金属製マーク材の電磁的性質を利用してマーク部位を検出するので、シート状材料の中からマーク部位を確実に検索することが可能である。
（２）シート状材料の特定部位が品質上問題となる欠陥部である場合には、マーク部位を除去対象部位として確実に除去することができる。
（３）シート状材料の欠点検出からシート状材料の加工品化までの各工程が連続工程となっている高速生産ラインに適用した場合、マーク部位を内包する加工品（つまり欠陥品）を確実に検知することができるので欠陥品のみを確実に除去することが可能であり、よって欠陥部の除去に起因する製造ロスを低減することが可能である。
（４）マーク部位を確実に検出することができるので、ライン速度を低下させる必要がないと共に、人的検出では不可能な高速検査に対応することができ、よって生産効率を低下させることなく欠陥部の除去に起因する製造ロスを低減することが可能である。
（５）製品が紙やビニール等で包装された状態においても欠陥部の有無を判定することができるので、加工製品の段階で欠陥部の検出を行うことができ、よって欠陥品の除去操作が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の最良の実施形態について説明する。
〔第1実施形態〕
最初に本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態は、紙加工品を高速で製造する高速生産ラインに本発明を適用したものである。図１は、本高速生産ラインを構成する各種構成要素を工程順に並べたシステム構成図であり、符号１は抄紙機、２は欠陥検出器、３はマーカ装置、４は加工装置、５は包装装置、６は金属検出器、７は欠陥品除去装置、８は梱包装置である。
【００１２】
これら各構成要素のうち、マーカ装置３及び金属検出器６は本実施形態における検索装置を構成し、また欠陥検出器２、マーカ装置３、金属検出器６及び欠陥品除去装置７は本実施形態における欠陥検査装置を構成するものである。
【００１３】
抄紙機１は、紙料を脱水しつつシート状に成形（つまり抄造）して所定幅の原料紙を連続生成して送り出す。欠陥検出器２は、上記原料紙の送り経路（原料送り経路）に設けられ、原料紙の不良個所を検出し、その検出結果を欠陥検出信号としてマーカ装置３に供給する。この欠陥検出器２は、原料紙の穴、シワあるいは色等、原料紙の画像に基づいて検出できる原料紙の不良個所あるいは／及び原料紙の画像に基づいて検出することができない原料紙の不良個所を品質上問題となる欠陥部として検出するものである。なお、上記原料紙の画像に基づいて検出することができない原料紙の不良個所としては、例えば重量センサ、においセンサ、水分センサあるいは／及び厚さセンサ等によって検出される原料紙の重さ、におい、水分あるいは／及び厚さ等がある。
【００１４】
マーカ装置３は、上記原料送り経路において欠陥検出器２の直ぐ下流に設けられており、上記欠陥検出信号に基づいて欠陥部に符合する原料紙のエッジ部に金属含有インキ（金属性マーク材）を付着させて当該金属含有インキからなるマークを付ける。上記金属含有インキは、例えば微小金属紛を含有するインキである。
【００１５】
図２は、上記金属含有インキを用いたマーキングを示す概略図である。この図に示すように、原料紙の送り方向において上流側流に位置する欠陥検出器２で原料紙に欠陥部（×印）が検出されると、下流側に位置するマーカ装置３は、欠陥検出器２から供給された欠陥検出信号に基づいて原料紙のエッジ部に金属含有インキからなるマーク（太線）を付ける。
【００１６】
加工装置４は、原料紙の送り方向において上記マーカ装置３の下流側に位置し、連続したシート状の原料紙を例えば裁断して加工紙とする。包装装置５は、上記加工紙を箱詰めあるいは袋詰め等、包装するものである。金属検出器６は、加工紙が包装装置５によって包装された紙加工品の搬送経路に設けられており、多数の紙加工品のうち、金属含有インキからなる上記マークが付与された加工紙を内包する紙加工品（欠陥品）を金属含有インキの電磁的性質に基づいて検出し、この検出結果をマーク検出信号として欠陥品除去装置７に出力する。
【００１７】
欠陥品除去装置７は、紙加工品の搬送経路に設けられ、マーク検出信号に基づいて順次搬送されてくる紙加工品の中から欠陥品のみを除去する。梱包装置８は、紙加工品の搬送経路において上記欠陥品除去装置７の下流側に設けられ、欠陥品除去装置７によって欠陥品が除去された結果として残る正常品をダンボール箱等に収納（梱包）する。
【００１８】
次に、このように構成された製造ラインを用いた紙加工品の製造工程について、図３に示すフローチャートに沿って説明する。
最初に、抄紙機１によって原料紙が連続して製造される（ステップＳ1）。この原料紙は、図２に示したように所定の送り方向に順次送られ、途中に設けられた欠陥検出器２によって欠陥部の有無が検出される（ステップＳ2）。ここで、欠陥検出器２は欠陥部を検出した場合にのみ欠陥検出信号をマーカ装置３に出力するので、上記ステップＳ2において欠陥部が検出された場合にのみ、図２に示したように欠陥部に符合する原料紙のエッジ部に金属含有インキによるマークが付与される（ステップＳ3）。
【００１９】
このようなマーカ装置３によるマーキングが完了すると、原料紙は加工装置４によって所定形状に細かく裁断されて加工紙とされる（ステップＳ4）。そして、この加工紙は、包装装置５によって例えば複数枚毎に包装されて紙加工品となる（ステップＳ5）。なお、上記ステップＳ1〜Ｓ5からなる複数の工程は、紙加工品を高速で製造するために連続工程となっている。
【００２０】
ここで、上記連続工程の途中でマーク（金属含有インキ）が付与された原料紙の部位（マーク部位）を検索して除去することは、ライン速度を低下させる必要があるので生産効率の低下を招き、したがって好ましくない。本実施形態では、このような事情から紙加工品製造後に設けられた検査工程において、金属検出器６によるマーク部位の検索と欠陥品除去装置７によるマーク部位を内包する紙加工品の除去を行う。
【００２１】
すなわち、金属検出器６は、マーク（金属含有インキ）の電磁的性質を利用することによって搬送経路に沿って順次搬送されてくる紙加工品の中からマーク部位を内包する紙加工品を検出すると（ステップＳ6）、マーク検出信号を欠陥品除去装置７に出力する。欠陥品除去装置７は、このマーク検出信号に基づいて作動することによりマーク部位を内包する紙加工品を欠陥品として搬送経路から除去する。
【００２２】
図４は、上記マーク（金属含有インキ）を用いた欠陥品の除去を示す概略図である。搬送経路上を所定の搬送方向に順次搬送される紙加工品に対して、金属検出器６は、紙加工品が通過する場の電界強度が電磁的性質を備えたマーク（金属含有インキ）を内包する紙加工品（欠陥品）とマークを内包しない紙加工品（正常品）とによって異なることを利用して欠陥品を検出する。そして、このようにして欠陥品を検出すると、マーク検出信号を欠陥品除去装置７に出力して搬送経路上から欠陥品のみを除去させる。この結果、欠陥品除去装置７の後工程にある梱包装置８には、正常品のみが供給されることになる。
【００２３】
このような本実施形態によれば、マーク（金属含有インキ）の電磁的な性質を利用するので、従来の欠陥位置情報に基づくタイミング管理による欠陥品の検出よりも欠陥品を確実に検出することが可能であり、よって欠陥品のみを確実に除去することができる。すなわち、不必要に正常品を除去する必要がないので、欠陥品の除去に起因する製造ロスを従来よりも低減することが可能である。しかも、ライン速度を低下させる必要がないので、生産効率を低下させることなく欠陥部の除去に起因する製造ロスを低減することが可能である。
【００２４】
なお、上記実施形態には、例えば以下に示すような変形例が考えられる。
（１）上記ステップＳ1〜Ｓ5からなる各工程が高速製造を実現するための連続工程でない場合には、マーカ装置３と加工装置４との間に金属検出器６と欠陥除去装置７を設けて原料紙の段階でマーカ部位を除去することが考えられる。
【００２５】
（２）上記実施形態では、マーキングを高速で行うことが可能なように金属含有インキを原料紙に付着させてマーキングを行うようにしたが、マーキング速度を低下させても良い場合には、例えば金属含有ラベルを原料紙に付着させることによってマーキングを行っても良い。
【００２６】
（３）上記実施形態では非金属材料の１つである紙の加工品の製造について説明したが、本発明は、紙の他に、非金属からなる各種材料（例えばプラスチック）あるいは当該各種材料の加工品の製造に適用することができる。
【００２７】
（４）上記実施形態では欠陥検出器２を用いることにより原料紙の欠陥を自動的に検出するようにしたが、この欠陥検出を人手による目視検査にしても良い。
（５）また、これら変形例を目的に応じて適宜組み合わせることも考えられる。
【００２８】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、原料紙を複数繋ぎ合せた加工用ロール原紙を用いて紙加工品を高速で製造する高速製造ラインに本発明を適用したものである。図５は、本製造装置のシステム構成図であり、符号１０は加工用ロール原紙作成装置である。なお、この図５では、上述した第１実施形態のシステム構成図と同一の構成要素については同一符号を付している。
【００２９】
加工用ロール原紙作成装置１０は、抄紙機１が製造した原料紙を繋ぎ合わせることにより所定長の加工用ロール原紙を作成するものであり、特徴的な点は原料紙の繋ぎ合わせに金属含有テープを用いる点である。このような加工用ロール原紙作成装置１０は、紙加工品の１つである例えばティシュペーパの製造において使用されるものである。なお、上記金属含有テープは、例えば微小金属紛を含有する粘着テープである。
【００３０】
図６は、このような加工用ロール原紙作成装置１０を含む製造ラインを用いた紙加工品の製造工程を示すフローチャートである。なお、この工程図は、加工用ロール原紙の作成工程（ステップＳ10）のみが上述した第１実施形態の工程図（図３）と相違しており、図３と同一の工程については同一符号を付している。
【００３１】
加工用ロール原紙の作成工程において、加工用ロール原紙作成装置１０は、原料紙の送りを開始すると（ステップＳ10a）、原料紙の長さが予め規定された規定長に対して足りるか否かを判断する（ステップＳ10b）。そして、原料紙の長さが足りる場合は原料紙の繋ぎを行うことなく加工用ロール原紙の作成を終了し、一方、原料紙の長さが足りない場合には、原料紙の末端部分と次の原料紙の先頭部分とを金属含有テープを用いて繋ぎ合わせて（ステップＳ10b）、規定長を満足する加工用ロール原紙を作成する。
【００３２】
すなわち、金属含有テープによる繋ぎ合わせを行った加工用ロール原紙は、途中部位に金属含有テープによる繋合部（テープ部位）が存在する。このようなテープ部位は、紙加工品の品質上において上述した第1実施形態における不良個所と同様に品質上問題となる欠陥部であり除去する必要がある。
【００３３】
金属検出器６は、上述した第１実施形態のマーク（金属含有インキ）の場合と同様に金属含有テープの電磁的性質を利用することによって搬送経路に沿って順次搬送されてくる紙加工品の中から金属含有テープを内包する紙加工品を検出し、欠陥品除去装置７は、この金属検出器６の検出結果に基づいて金属含有テープを内包する紙加工品を欠陥品として搬送経路から除去する。
【００３４】
このような本実施形態によれば、ライン速度を低下させることなく金属含有テープを内包する紙加工品を確実に検出して除去できるので、上述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施形態が適用される製造ラインのシステム構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態において金属含有インキを用いたマーキングを示す概略図である。
【図３】本発明の第１実施形態における製造工程を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１実施形態においてマーク（金属含有インキ）を用いた欠陥品の除去を示す概略図である。
【図５】本発明の第２実施形態が適用される製造ラインのシステム構成図である。
【図６】本発明の第２実施形態における製造工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３６】
１…抄紙機、２…欠陥検出器、３…マーカ装置、４…加工装置、５…包装装置、６…金属検出器、７…欠陥品除去装置、８…梱包装置、１０…加工用ロール原紙作成装置
【図１】
2005300258.tif 000003
【図２】
2005300258.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005300258.tif 000006
【図５】
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【図６】
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